PCI总线驱动的实时图像处理系统嵌入式教学模式解锁视觉未来

图像处理系统发展现状:在计算机信息处理及应用中,图像信息处理以及处理结果的应用占有十分重要的地位。图像处理的发展依赖于高性能芯片技术的应用和发展,以及大容量、高效率的存储器出现。图像处理系统虽然从大体积结构转变为小型化插卡式,但由于大量数据需要实时性和高容量,无法满足多数场合需求。这主要表现在两个方面:

1.1 实时性要求

传统方法如软件实现速度慢,不适用于实时系统;单片机使用冯•诺依曼总线结构,乘法运算速度慢;特殊用途DSP芯片缺乏灵活性且开发工具不完善。在本系统中,我们采用通用计算机加上高速DSP加速卡来实现实时图像处理。利用DSP高速特性完成主体工作,计算机辅助操作与存储。这方式发挥了DSP优势,又具有较好的灵活性,并且开发工具比较成熟。此外,还必须保证足够快的传输速度,如PCI总线MB/s,这是其他总线无法比拟。

1.2 小型化要求

现代图像处理趋向于小型化集成,比如把整个系统放在一块电路板或小黑盒子里,这就需要高度集成、高性能的芯片来完成复杂任务。DSP中央控制器可以将多种功能融合并通过外部扩展实现复杂功能,小型化目标达成。

为了解决这些问题,本文设计了一款基于DSP加速卡的小型实时图像采集系统。它结合了C6000系列中的TMS320C6211作为CPU,以其高速、灵活、可扩展存储空间(高达1GB)等优点进行设计。此外,该系统采用PCI总线,其传输速度远超ISA总线,使得数据能够快速、无压力的传输。

2 DSP图像处理系统结构

该系统由三个模块构成:DSP图像处理模块、视频解码模块和PCI接口模块。

DSP模块选用TI公司C6000系列中的TMS320C6211作为CPU,它以其极高性能(167MHz最高时钟频率,可达到1600MIPS/2400MOPS)而闻名。

视频解码部分使用Philips公司SAA7111A进行四路模拟视频输入分辨率转换至数字信号。

PCI接口部分负责将经过预先设定参数后的数字信号格式调整至符合PCI标准,然后通过PCI总线与主机相连。

整体上,该智能楼宇管理监控平台提供对关键参数进行实时检测能力,同时也可用于其他监控领域,只需根据不同的软件功能做出相应调整即可。此平台主要包括三大部分:图片增强、特征提取与数据压缩以及参数检测等核心功能,而所有这一切都在一个紧凑、小巧且强大的设备内运行,从而极大地提高了操作便捷性和效率。

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